DE10049980C2

DE10049980C2 - Folded spatial object, in particular filter element, and method and device for its production

Info

Publication number: DE10049980C2
Application number: DE10049980A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Schloer; Werner Kadel
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2002-09-05
Anticipated expiration: 2020-10-07
Also published as: US7056271B2; PL349905A1; US20020072459A1; HUP0104143A2; HU0104143D0; CZ300328B6; PL198750B1; EP1197254A1; DE10049980A1; CZ20013316A3

Description

Technical field

Die Erfindung befasst sich mit einem gefalteten räumlichen Gegenstand, insbesondere einem Filterelement, sowie mit dem Verfahren und der Vorrichtung zu seiner Herstellung.The invention is concerned with a folded spatial object, in particular a filter element, as well as with the method and Device for its manufacture.

Für verschiedene Zwecke, sei es zur Verstärkung sandwichartiger Platten oder auch als dekorative Lampenschirme und auch im technischen Bereich als Filterelemente werden gefaltete räumliche Gegenstände benutzt, die aus ursprünglich flächigen Werkstücken aufgefaltet wurden. Sofern es sich um zick-zack-förmig gefaltete Gegenstände handelt, ist deren maschinelle Herstellung möglich und vielfach erprobt. Schwieriger gestaltet sich die Erstellung von räumlichen Geometrien, die von der Zick-Zack-Form abweichen. For various purposes, be it to reinforce sandwich-like plates or as decorative lampshades and also in the technical field folded spatial objects are used as filter elements originally flat workpieces were unfolded. Unless it is zig-zag folded objects, is their mechanical Manufacturing possible and tried and tested many times. It is more difficult Creation of spatial geometries from the zigzag shape differ.

State of the art

Für die Erstellung von zick-zack-förmigen, gefalteten Filtern ist aus der DE 44 35 532 A1 bekannt, das Filtermaterial in Form einer kontinuierlichen Bahn vorzuprägen, zick-zack-förmig zu falten und anschließend zu fixieren. Bei Filterpapiereinsätzen für Kaffeefilter ist es bekannt, einen einlagigen Papierzuschnitt mit Knick- oder Faltlinien zu versehen und durch Faltung zu einem an die Innenwandungen des zugehörigen Filtergefäßes anlegbaren Behältnis in Tetraeder- oder Pyramidenform aufzurichten. Ein solcher Filter ist in der DE 297 15 032 U1 beschrieben.For the creation of zigzag-shaped, folded filters is from the DE 44 35 532 A1 discloses the filter material in the form of a continuous Emboss the web, fold it in a zigzag shape and then fix it. In filter paper inserts for coffee filters, it is known to have a single layer To provide paper cuts with crease or fold lines and fold them one that can be placed on the inner walls of the associated filter vessel Erect container in tetrahedron or pyramid shape. Such a filter is described in DE 297 15 032 U1.

Der US 3 831 503 A ist ein Verfahren zur Herstellung von leichtgewichtigen Baukomponenten zu entnehmen, bei dem besonders gefaltete Stränge aus Pappe oder dergleichen zu tragenden Konstruktionen zusammenfügbar sind. Die Herstellung von Filtern ist nicht vorgesehen.US 3 831 503 A is a process for making lightweight Components can be seen in the specially folded strands Cardboard or the like can be assembled to support structures. The manufacture of filters is not intended.

Presentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus einem flächigen Werkstück durch Auffalten einen räumlichen Gegenstand herzustellen, der vielseitig verwendet werden kann. Der Gegenstand soll ein dekoratives Aussehen haben, zum Beispiel hinsichtlich von dekorativen Beleuchtungseffekten. Außerdem sollen filtertechnische und auch akustische Eigenschaften möglich sein. Dabei wird das Filterelement bevorzugt aus einem Vliesstoff hergestellt. Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass der räumliche Gegenstand aus mehreren Reihen von aneinandergereihten und ineinandergeschachtelten, hohlen Pyramidenelementen besteht. Es handelt sich hier um Pyramidenelemente von besonderer Form - die Grundkante ist dreidimensional. Sie bestehen jeweils aus zwei spiegelbildlichen Halbteilen. Ihre dreidimensionale Grundfläche hat zwei mit ihren kleineren Grundlinien aneinanderstoßende Trapeze. Jedes Halbteil hat eine Hauptfläche und zwei seitlich daran anschließende, zum Inneren der Pyramidenelemente gerichtete Nebenflächen, wobei die Nebenflächen der sich gegenüberstehenden Halbteile mit ihrem innenliegenden Falz miteinander verbunden sind. Die Hauptflächen und/oder die Nebenflächen sind in einem Winkelbereich über 30°, vorzugsweise zwischen 60° und 80°, zur Grundfläche des Elements gefaltet. Dieses ist der bevorzugte Bereich für Filterelemente. Andere Bereiche, insbesondere für andere Zwecke als die Filterung sind selbstverständlich möglich.The invention has for its object from a flat workpiece by unfolding a spatial object that is versatile can be used. The object is said to have a decorative appearance have, for example with regard to decorative lighting effects. In addition, filtering and acoustic properties should be possible his. The filter element is preferably made from a nonwoven fabric. According to the invention, the object is achieved in that the spatial object from several rows of lined up and nested, hollow pyramid elements. It are pyramid elements of special shape - the The base edge is three-dimensional. They each consist of two mirror-image half parts. Your three-dimensional base has two their smaller base lines clinging to each other. Every half part has a main surface and two laterally adjoining, to the inside of the Pyramid elements directed secondary surfaces, the secondary surfaces of the opposing half-parts with their inner fold are interconnected. The main areas and / or the secondary areas are in an angular range above 30 °, preferably between 60 ° and 80 °, folded to the base of the element. This is the preferred area for Filter elements. Other areas, especially for purposes other than that Filtering is of course possible.

Die hintereinander in einer Reihe liegenden Pyramidenelemente schließen an ihren Querfalzen und die Pyramidenelemente der nebeneinander liegenden Reihen an ihren Längsfalzen aneinander an. Die Pyramidenelemente sind somit sechsseitig ausgebildet, mit zwei Hauptflächen und vier zum Inneren der Pyramidenelemente gerichteten Nebenflächen. Close the pyramid elements in a row on their cross folds and the pyramid elements of side by side rows lying along their longitudinal folds. The Pyramid elements are thus formed on six sides, with two Main surfaces and four facing the interior of the pyramid elements Adjacent areas.

Zur Unterstützung der maschinellen Faltung sind die Nebenflächen mit einem elastischen Bereich versehen. Bevorzugt wird dieser elastische Bereich durch eine fächerförmig ausgerichtete Wellenprägung gebildet. Denkbar ist hier jedoch auch die Gestaltung des Materials selbst als elastisch, so dass ein ausreichendes Zusammendrücken und Auseinandergehen des Materials bei seiner Faltung erzielt werden kann.To support the mechanical folding, the secondary areas are marked with a provided elastic area. This elastic range is preferred formed by a fan-shaped wave embossing. Is conceivable here, however, the design of the material itself as elastic, so that sufficient compression and divergence of the material can be achieved in its folding.

Der so hergestellte Gegenstand kann verschiedene Endformen einnehmen. Eine Möglichkeit besteht darin, den Gegenstand zu einem Zylinder zusammenzurollen. Die Schnittstelle des zusammengerollten Zylinders wird hierbei bevorzugt durch eine verschachtelte Überlappung ausgeführt. An seinen Rändern kann der Zylinder in ringförmige Rahmen eingefasst werden. Ein solcher Zylinder hat dann etwa die Form einer Laterne beziehungsweise einer Filterpatrone, je nach Einssatzzweck.The article produced in this way can assume various final forms. One way is to make the object a cylinder roll up. The interface of the rolled-up cylinder is preferably carried out by an interleaved overlap. On At its edges, the cylinder can be enclosed in ring-shaped frames. Such a cylinder then has the shape of a lantern or a filter cartridge, depending on the application.

Gegenstände mit kalottenförmigen Hilfsflächen können mit einem Rahmen, insbesondere aus einem polymeren Werkstoff, eingefasst werden.Objects with spherical auxiliary surfaces can be in particular made of a polymeric material.

Das Verfahren zur Herstellung des Gegenstandes zeichnet sich dadurch aus, dass das flächige Werkstück mit parallelen Längs-Sollknickstellen und senkrecht dazu stehenden, ebenfalls parallelen Quer-Sollknickstellen versehen wird, wobei ein aus Rechtecken bestehendes Rechteckmuster entsteht, bei dem der Abstand der Quer-Sollknickstellen zueinander doppelt so groß ist wie der Abstand der Längs-Sollknickstellen zueinander ist. Dabei werden jeweils zwei in einer Reihe liegende, benachbarte Rechtecke zu quadratischen Teilflächen zusammengefasst, wobei die einzelnen Teilflächen um eine halbe Kantenlänge gegeneinander versetzt sind. Die Diagonalen dieser Teilflächen werden ebenfalls mit Soll-Knickstellen versehen, die zu den Längs- und Quer-Sollknickstellen in entgegengesetzter Richtung faltbar sind, und das so vorbereitete Werkstück wird entlang der Soll-Knickstellen in von den Knickstellen vorgegebenen Richtungen einem Auffaltvorgang unterworfen. Die Anbringung der Sollknickstellen erfolgt mit an sich bekannten Methoden. Der Faltvorgang am Werkstück wird durch Abstützung der Knickkanten zweier benachbarter Hauptflächen der Pyramidenelemente von der einen Seite des Werkstücks her und durch Eindrücken der Hauptflächen der Pyramidenelemente von der anderen Seite des Werkstücks her vorgenommen. Die Abstützung wird über flache Stützeinheiten mit Falzkante und das Eindrücken über dagegendrückende, aus gleichschenkligen, dreieckigen, um ihre Basislinie schwenkbare Druckplatten gleicher Größe durchgeführt. Während des Falzvorganges werden die Druckplatten aus ihrer ebenen Lage in das Werkstück eingeschwenkt.The process for producing the object is characterized by that the flat workpiece with parallel longitudinal set points and perpendicular, also parallel transverse predetermined breaking points is provided, a rectangle pattern consisting of rectangles arises in which the distance between the cross-nominal kinks is double is as large as the distance between the nominal longitudinal kinks. there two adjacent rectangles lying in a row become square partial areas combined, the individual partial areas are offset by half an edge length. The diagonals of these partial areas are also provided with target kinks, which too the longitudinal and transverse nominal folds can be folded in the opposite direction are, and the workpiece prepared in this way is along the desired kinks in a folding process from the predetermined directions subjected. The attachment of the predetermined kinks takes place with itself known methods. The folding process on the workpiece is supported the fold edges of two adjacent main surfaces of the pyramid elements from one side of the workpiece and by pressing the Main faces of the pyramid elements from the other side of the workpiece made here. The support is provided with flat support units Folded edge and the indentation on the opposite side isosceles, triangular pressure plates that can be swiveled around their base line performed the same size. During the folding process, the Printing plates swung into their workpiece from their flat position.

Während des Falzvorgangs vollführen die Stützeinheiten und die Druckplatten eine zum Fokuspunkt des Werkzeugs gerichtete Bewegung durch. Hierfür werden Stützplatten und Druckplatten synchron in einem zweiachsigen Führungssystem mit orthogonal angeordneten Achsen bewegt.During the folding process, the support units and the Pressure plates a movement towards the focus point of the tool by. Support plates and pressure plates are synchronized in one two-axis guide system with orthogonally arranged axes.

Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist auch eine Vorrichtung zur Herstellung des gefalteten Gegenstandes bzw. zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung des Gegenstandes. Diese Vorrichtung wird mit einer das flächige Werkstück aufnehmenden Pressenöffnung versehen, die mehrere in Reihen auf der Matrizenseite angeordnete Stützeinheiten und ebenfalls mehrere in Reihen auf der Patrizenseite angeordnete, mit den Stützeinheiten korrespondierende Druckplatten hat, wobei letztere aus einer ebenen Lage um ihre Basislinie in eine Winkellage dazu schwenkbar sind. Zusätzlich zu dieser Schwenkbewegung sind die Stützeinheiten und die Druckplatten während der Schwenkbewegung der Druckplatten an rechtwinklig zueinander angeordneten, in der Horizontalebene liegenden Führungsschienen geführt und bewegen sich in Richtung eines Fokuspunkts der Presse.The present application also relates to a device for Production of the folded object or for carrying out the Process for making the article. This device comes with a press opening receiving the flat workpiece, which several support units arranged in rows on the die side and also several arranged in rows on the patrix side, with the Support units has corresponding pressure plates, the latter consisting of a flat position about their base line can be pivoted to an angular position. In addition to this swiveling movement, the support units and the Pressure plates during the swiveling movement of the pressure plates arranged at right angles to each other, lying in the horizontal plane Guide rails are guided and move towards a focus point the press.

Die Druckplatten selbst bestehen aus gleichschenkligen, rechtwinkligen Dreiecken, die an ihren Basislinien durch ein Scharnier miteinander verbunden sind. Die Kantenlängen der Stützeinheiten und die Längen der Basislinien sind gleich. Die Betätigung der Druckplatten erfolgt durch Stößel, die paarweise vorhanden sind. Dabei können die Stößel über einen Parallellenker geführt sein.The pressure plates themselves consist of isosceles, right-angled Triangles hinged together at their base lines are connected. The edge lengths of the support units and the lengths of the Baselines are the same. The pressure plates are actuated by tappets, that exist in pairs. The plunger can over a Parallel steering be guided.

Brief description of the drawings

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein flächiges Werkstück mit Sollknickstellen in der Draufsicht, Fig. 1, a plate workpiece with predetermined bending points, in plan view,

Fig. 2 das Werkstück nach Fig. 1 mit angesetzten Stützeinheiten, Fig. 2 shows the workpiece of FIG. 1 with the next support units,

Fig. 3 den gefalteten Gegenstand in der Schrägansicht von oben, Fig. 3 shows the folded article in the oblique view from above,

Fig. 4 den gefalteten Gegenstand in der Schrägansicht von unten, Fig. 4 shows the folded article in the oblique view from below,

Fig. 5 eine einzelne Stützeinheit mit zugehörigen Druckplatten in der seitlichen Schrägansicht und Fig. 5 shows a single support unit with associated pressure plates in the side oblique view and

Fig. 6 schematisch zwei Reihen von Stützeinheiten und Druckplatten in der Seitenansicht. Fig. 6 shows schematically two rows of support units and pressure plates in a side view.

Implementation of the invention

Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die Herstellung eines Filterelements aus einem Vliesstoff. In der Fig. 1 ist ein flächiges Werkstück 1 gezeigt, das aus einer Vliesstoffbahn abgeschnitten wurde. Dieses Werkstück 1 ist von seinen Materialeigenschaften her so ausgewählt, dass es zur Herstellung eines Filterelements geeignet ist. Das Werkstück 1 wird auf seiner in der Zeichnung gesehen obenliegenden Seite mit den Sollknickstellen 2, 2' und 3 versehen. Die Sollknickstellen 2, 2' und 3 sind auf der Oberseite 4 des Werkstücks 1 angebracht. Die Längs-Sollknickstellen 2 und 2' verlaufen parallel zueinander die Quer-Sollknickstellen 3 sind ebenfalls parallel zueinander ausgerichtet und stehen senkrecht zu den Längs-Sollknickstellen 2 und 2'. Der Abstand der Quer-Sollknickstellen 3 zueinander ist doppelt so groß wie der Abstand der Längs-Sollknickstellen 2 und 2' zueinander. Auf diese Weise entsteht ein Rechteck-Muster aus in Reihen 5, 6 und 7 liegenden Rechtecken 8, 9, 10, 11 beziehungsweise 8', 9', 10', 11' und 8", 9", 10", 11". Jeweils zwei in einer Reihe 5 bis 7 liegende, benachbarte Rechtecke werden zu quadratischen Teilflächen zusammengefasst. Dabei werden die einzelnen Teilflächen um eine halbe Kantenlänge 12 gegeneinander versetzt. Im vorliegenden Beispiel sind in der Reihe 5 die Rechtecke 8 und 9, in der Reihe 6 die Rechecke 9' und 10' und in der Reihe 7 die Rechtecke 8" und 9" sowie 10" und 11" zusammengefasst. Auf diese Weise entstehen Quadrate. Die Diagonalen der Quadrate werden auf der anderen Seite des Werkstücks 1, in der bildlichen Darstellung auf der Unterseite, mit Sollknickstellen 14 versehen. Diese Sollknickstellen 14 haben zur Folge, dass das Werkstück an diesen Knickstellen entgegengesetzt zu den Knickstellen 2, 2' und 3 faltbar ist. Um die Pyramidenelemente 30 des räumlichen Gegenstands 20 zu bilden, wird das Werkstück 1 gemäß den vorgegebenen Sollknickstellen 2, 2', 3 und 14 gefaltet. The exemplary embodiments shown in the drawings relate to the production of a filter element from a nonwoven fabric. In FIG. 1, a plate workpiece 1 is shown, which was cut from a nonwoven web. This workpiece 1 is selected in terms of its material properties so that it is suitable for producing a filter element. The workpiece 1 is provided with the predetermined kink points 2 , 2 'and 3 on its upper side as seen in the drawing. The predetermined kinks 2 , 2 'and 3 are attached to the top 4 of the workpiece 1 . The longitudinal nominal bending points 2 and 2 'run parallel to one another, the transverse nominal bending points 3 are likewise aligned parallel to one another and are perpendicular to the longitudinal nominal bending points 2 and 2 '. The distance between the transverse nominal bending points 3 to one another is twice as large as the distance between the longitudinal nominal bending points 2 and 2 'to one another. In this way, a rectangle pattern is created from rectangles 8 , 9 , 10 , 11 and 8 ', 9 ', 10 ', 11 ' and 8 ", 9 ", 10 ", 11 " lying in rows 5 , 6 and 7 , respectively. Two adjacent rectangles lying in a row 5 to 7 are combined into square partial areas. The individual partial areas are offset from one another by half an edge length 12 . In the present example, the rectangles 8 and 9 are combined in the row 5, the rectangles 9 'and 10 ' in the row 6 and the rectangles 8 "and 9 " and 10 "and 11 " in the row 7 . This is how squares are created. The diagonals of the squares are provided with predetermined kinks 14 on the other side of the workpiece 1 , in the illustration on the underside. The result of these predetermined kinks 14 is that the workpiece can be folded at these kinks opposite to the kinks 2 , 2 'and 3 . In order to form the pyramid elements 30 of the spatial object 20 , the workpiece 1 is folded in accordance with the predetermined desired bending points 2 , 2 ', 3 and 14 .

Zur Unterstützung des Faltvorgangs, insbesondere bei Gegenständen mit sehr hohen Pyramidenelementen 30 ist es vorteilhaft, wenn die Pyramidenelemente 30 in den Nebenflächen mit elastischen Bereichen 42 versehen sind, die während des Faltvorgangs eine Stauchung der Pyramidenwände ermöglichen. Diese Stauchung kann beispielsweise durch eine wellenförmige Ausbildung der Nebenflächen 34, 35 erzielt werden. In der Zeichnung sind nur beispielsweise einige Bereiche 42 eingezeichnet.To support the folding process, in particular in the case of objects with very high pyramid elements 30 , it is advantageous if the pyramid elements 30 are provided in the secondary surfaces with elastic areas 42 which enable the pyramid walls to be compressed during the folding process. This compression can be achieved, for example, by a wavy design of the secondary surfaces 34 , 35 . Only a few areas 42 are shown in the drawing, for example.

In der Fig. 2 ist die gleiche Draufsicht wie nach der Fig. 1 gezeigt mit der Ergänzung jedoch, dass Stützeinheiten 40, die für den Faltvorgang vorgesehen sind, bereits eingezeichnet sind. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich bilden die Stützeinheiten 40 die Begrenzung der quadratischen Teilflächen in den einzelnen Reihen 5 bis 7. Alle anderen Teile in der Fig. 2 sind identisch mit Fig. 1. Die Pyramidenelemente 30 weiden durch Eindrücken der Hauptflächen 31 um die Stützeinheiten 40 gebildet. Die Hauptflächen werden durch eine Grundlinie 32 und die Diagonalen 14 begrenzt, so dass sie aus einem gleichschenkligen Dreieck bestehen. Die Spitzen 33 der Pyramidenelemente 30 liegen in den Schnittpunkten der Diagonalen 14. Durch den Faltvorgang entstehen bei dem gezeigten Ausschnitt in den Fig. 1 und 2 insgesamt fünf Pyramidenelemente 30 mit ihren Hauptflächen 31 und den Nebenflächen 34 und 35. Die Nebenflächen 34 und 35 sind durch die Sollknickstellen 3, 14 und 2' umgrenzt. FIG. 2 shows the same top view as shown in FIG. 1, but with the addition that support units 40 , which are provided for the folding process, have already been drawn in. As can be seen from FIG. 2, the support units 40 form the boundary of the square partial areas in the individual rows 5 to 7 . All other parts in FIG. 2 are identical to FIG. 1. The pyramid elements 30 are formed by pressing the main surfaces 31 around the support units 40 . The main areas are delimited by a base line 32 and the diagonals 14 , so that they consist of an isosceles triangle. The tips 33 of the pyramid elements 30 lie at the intersections of the diagonals 14 . The folding process in the detail shown in FIGS. 1 and 2 results in a total of five pyramid elements 30 with their main surfaces 31 and the secondary surfaces 34 and 35 . The secondary surfaces 34 and 35 are delimited by the predetermined bends 3 , 14 and 2 '.

In der Fig. 3 ist ein fertig gefalteter Gegenstand gezeigt, und zwar in der Ansicht von schräg oben. Die einzelnen Pyramidenelemente 30 bedecken einander. Sichtbar sind die Hauptflächen 31 und die bei den einzelnen Pyramidenelementen 30 nach innen in das Element gerichteten Nebenflächen 34. Die Nebenflächen 34 werden von den Falzen 2' und den Diagonalen Soll-Knickstellen 14 begrenzt. Nicht sichtbar, d. h. verdeckt, sind die Nebenflächen 35.In Fig. 3 a finished folded article is shown, in the view obliquely from above. The individual pyramid elements 30 cover one another. The main surfaces 31 and the secondary surfaces 34 directed inwards into the element in the case of the individual pyramid elements 30 are visible. The secondary surfaces 34 are delimited by the folds 2 'and the diagonal desired kink points 14 . The secondary surfaces 35 are not visible, ie hidden.

Die Fig. 4 zeigt die andere Seite des gefalteten Gegenstands 20, in der Schrägansicht von unten. Sichtbar sind die in ihrer Faltenlänge gleichbleibenden Grundfalze 32, die an den Längs-Sollknickstellen 2 entstanden sind. Durch den Faltvorgang sind die Grundfalze ineinandergeschoben, was zu einem Ineinanderschachteln der einzelnen Pyramidenelemente 30 führt. Sichtbar sind die Nebenflächen 34 und 35. Erkennbar ist, dass die Grundfläche eines Pyramidenelements 30 aus zwei Trapezen 37, 38 gebildet ist. Jedes Trapez 37, 38 wird aus den Grundfalzen 32 für die Hauptfläche 31, den Falzen 3 und einer gedachten kleineren Grundlinie 36 gebildet. Die kleinere gedachte Grundlinie 36 liegt zwischen zwei in gleicher Linie liegenden Grundfalzen 32 der Hauptfläche 31. In der Figur sind die Trapeze 37 und 38 gestrichelt an einer Grundfläche eines Pyramidenelements 30 eingezeichnet. Fig. 4 shows the other side of the folded article 20 , in the oblique view from below. The basic folds 32 , which have the same length as folds and which have arisen at the longitudinal predetermined folds 2 , are visible. Due to the folding process, the base folds are pushed into one another, which leads to nesting of the individual pyramid elements 30 . The secondary surfaces 34 and 35 are visible. It can be seen that the base area of a pyramid element 30 is formed from two trapezoids 37 , 38 . Each trapezoid 37 , 38 is formed from the base folds 32 for the main surface 31 , the folds 3 and an imaginary smaller base line 36 . The smaller imaginary base line 36 lies between two base folds 32 of the main surface 31 lying in the same line. In the figure, the trapezoids 37 and 38 are drawn in dashed lines on a base of a pyramid element 30 .

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht im Wesentlichen aus einem Ober- und einem Unterteil. Die Grundplatten von Ober- und Unterteil sind flächenparallel angeordnet und werden während des Faltprozesses flächenparallel aufeinander zu bewegt. Im Oberteil befinden sich die Stützeinheiten, im Unterteil die Druckplattenelemente.The device for carrying out the method essentially consists from an upper and a lower part. The base plates of top and Lower part are arranged parallel to the surface and are during the Folding process moved parallel to each other. Located in the top the support units, in the lower part the pressure plate elements.

In der Fig. 5 ist ein Einzelteil der Vorrichtung zur Herstellung des Gegenstandes gezeigt, wobei zu bemerken ist, dass die Vorrichtung aus einer Vielzahl solcher Einzelteile gebildet wird, je nach Größe des herzustellenden Gegenstands. In der schematischen Darstellung ist sichtbar die flache Stützeinheit 40 und die ihr gegenüberliegenden Druckplatten 50. Beide, sowohl die Stützeinheiten 40 als auch die Druckplatten 50 sind, wie mit den strichpunktierten Linien 51, 52 angezeigt, in senkrecht zueinander stehenden Ebenen während des Falzvorgangs verschiebbar. Die strichpunktierten Linien 51 zeigen die Achsrichtung an, die gleich ist mit der Richtung der Reihen 5 bis 7 des Werkstücks 1. Die strichpunktierten Linien 52 zeigen die rechtwinklig dazu verlaufende Achsrichtung an. Die Achsen 52 werden durch flache Führungselemente gebildet, die eine geführte, ausreichende Verschiebung der Halterungen 53 und 54 für die Stützeinheiten 40 für die Druckplatten 50 gewährleistet. Die nicht näher dargestellten Führungselemente werden in den Schlitzen 58 und 59 der Halterungen 53 und 54 geführt. Die Schlitze 58 und 59 lassen außerdem eine Bewegung auf den Halterungen 53 und 54 zueinander zu. Diese Bewegungsmöglichkeit ist durch die strichpunktierte Linie 55 angezeigt. Sie ist dafür erforderlich, dass der zu faltende Einzelbogen zwischen die Stützeinheiten 40 und die Druckplatten 50 eingelegt werden kann. In der Fig. 5 sind die Druckplatten 50 bereits teilweise um ihre Basislinie 56 verschwenkt. Die Achsen 51 werden mit den Halterungen 53 und 54 mitbewegt. Es handelt sich hier um runde Führungsschienen, die mit den Halterungen 53 und 54 hoch und runter bewegt werden können, während die Halterungen selbst während des Faltvorgangs auf den Führungsschienen gleiten können. FIG. 5 shows an individual part of the device for producing the article, it being noted that the device is formed from a large number of such individual parts, depending on the size of the article to be produced. The flat support unit 40 and the pressure plates 50 lying opposite it are visible in the schematic illustration. Both, the support units 40 and the pressure plates 50 , as indicated by the dash-dotted lines 51 , 52, can be displaced in planes that are perpendicular to one another during the folding process. The dash-dotted lines 51 indicate the axial direction, which is the same as the direction of the rows 5 to 7 of the workpiece 1 . The dash-dotted lines 52 indicate the axial direction running at right angles thereto. The axes 52 are formed by flat guide elements which ensure a guided, sufficient displacement of the brackets 53 and 54 for the support units 40 for the pressure plates 50 . The guide elements, not shown, are guided in the slots 58 and 59 of the brackets 53 and 54 . The slots 58 and 59 also allow movement on the brackets 53 and 54 to each other. This possibility of movement is indicated by the dash-dotted line 55 . It is necessary so that the single sheet to be folded can be inserted between the support units 40 and the pressure plates 50 . In FIG. 5, the printing plates 50 are already partially swiveled about its base line 56.. The axes 51 are moved with the brackets 53 and 54 . These are round guide rails that can be moved up and down with the brackets 53 and 54 , while the brackets can slide on the guide rails even during the folding process.

Für die Betätigung der Druckplatten 50 sind die Pendelstützen 57 vorgesehen, die paarweise angeordnet sind und an ihren Enden über eine scherengitterartige Verbindung miteinander verbunden sind.For the actuation of the pressure plates 50 , the pendulum supports 57 are provided, which are arranged in pairs and are connected to one another at their ends via a scissor-type connection.

Die Enden der Führungsstangen 51 und der Führungsleisten 52 sind in nicht dargestellten senkrecht genuteten Vertikalleisten fixiert. Dadurch ist eine vertikale Relativbewegung in Achse 55 der Stützelemente zu den Druckplatten und somit das Einlegen und Entnehmen des Werkstücks möglich. Nicht dargestellt ist die Anordnung der genuteten Vertikalleisten auf Scherengittern, womit eine äquidistante Verschiebung der Stützelemente und Druckplatten sowohl in der Verschiebeachse 51 als auch in der Verschiebeachse 52 ermöglicht wird. Die Schwenkbewegung der Druckplatten 50 erfolgt über die Betätigung der Stößel 57. Dies wird erreicht durch Hochfahren der Parallellenker 60, auf denen die Stößel 57 aufliegen.The ends of the guide rods 51 and the guide strips 52 are fixed in vertical grooves, not shown, which are grooved. This enables a vertical relative movement in axis 55 of the support elements to the pressure plates and thus the insertion and removal of the workpiece. The arrangement of the grooved vertical strips on scissor lattices is not shown, which enables an equidistant displacement of the support elements and pressure plates both in the displacement axis 51 and in the displacement axis 52 . The pivoting movement of the pressure plates 50 takes place via the actuation of the tappets 57 . This is achieved by raising the parallel link 60 on which the tappets 57 rest.

Ein Stützelement besteht folglich im Wesentlichen aus einem spachtelähnlichen Element, das die Faltkante fixiert. Ein Druckplattenelement besteht im Wesentlichen aus zwei spiegelbildlich angeordneten dreieckigen, schwenkbaren Druckplatten. Diese falten jeweils die beiden spiegelbildlichen dreieckigen Hauptflächen des Gegenstands ein, wobei die beiden Hauptflächen eine gemeinsame Falte haben, welche durch das Stützelement fixiert wird. Die Druckplatten haben jeweils in der Hypotenuse ein Scharnier und werden durch Stößelelemente betätigt, die nach dem Prinzip des Parallellenkers gelagert sind.A support element therefore consists essentially of one spatula-like element that fixes the folded edge. A printing plate element consists essentially of two triangular, swiveling pressure plates. These each fold the two mirror images triangular major faces of the object, the two Main surfaces have a common fold, which is due to the support element is fixed. The pressure plates each have a hinge in the hypotenuse and are actuated by plunger elements which operate on the principle of Parallel links are stored.

Jeweils ein Stützelement und ein Druckplattenelement bilden ein Paar mit gemeinsamer Vertikalachse. Durch ein zweiachsiges Führungssystem sind alle Paare in zwei rechtwinklig zueinander liegenden Achsen in einer Ebene flächenparallel zu den Grundplatten verfahrbar. Die Druckplattenelemente haben mit dem Einschwenken der Druckplatten zusätzlich noch einen dritten Freiheitsgrad in ihrer Bewegung. Die Bewegungen in den drei Achsen sind kinematisch verkoppelt und werden teilweise mechanisch verkoppelt nach dem Scherengitterprinzip. Die Stößelbewegung wird vorzugsweise elektrisch verkoppelt.A support element and a pressure plate element each form a pair common vertical axis. Through a two-axis guidance system all pairs in two axes at right angles to each other in one plane Can be moved parallel to the base plates. The printing plate elements have a third when swiveling the printing plates Degree of freedom in their movement. The movements in the three axes are kinematically coupled and are partially mechanically coupled to the scissor lattice principle. The plunger movement is preferably electrical coupled.

In der Fig. 6 ist ein Ausschnitt der Vorrichtung in der Seitenansicht dargestellt. Dabei sind hier zwei Reihen hintereinanderliegender Stützeinheiten 40 und Druckplatten 50 gezeigt. Auch hier sind die Druckplatten 50 bereits teilweise verschwenkt. Um die Übersichtlichkeit zu wahren, ist das Werkstück 1 nicht eingelegt. Es befindet sich zwischen den Stützeinheiten 40 und den Druckplatten 50. Die Druckplatten 50 bewegen sich um die Scharniere 56 und schwenken nach oben. Die Schwenkbewegung wird durch die Parallellenker 60 gesteuert. Die Parallellenker 60 halten die Stößel 57, die paarweise angeordnet sind, in der vorgegebenen Lage. Während des Falzvorgangs wird das Werkstück 1 durch die Schwenkbewegung der Druckplatten 50 zusammengedrückt, dabei bewegen sich die Halterungen 53 und 54 aufeinander zu, so dass sich der Abstand zwischen Ihnen verringert. Sobald der gewünschte Faltwinkel des zu faltenden Gegenstands erreicht ist, der vergleichbar mit dem Winkel zwischen der Stützeinheit 40 und einer Druckplatte 50 ist, wird die Presse geöffnet, indem die Halterungen 53 und 54 auseinandergefahren werden, und der gefaltete Gegenstand 20 kann der Presse entnommen werden.In FIG. 6, a detail of the apparatus shown in the side view. Two rows of support units 40 and pressure plates 50 lying one behind the other are shown here. Here, too, the pressure plates 50 have already been partially pivoted. In order to maintain clarity, the workpiece 1 is not inserted. It is located between the support units 40 and the pressure plates 50 . The pressure plates 50 move around the hinges 56 and pivot upwards. The pivoting movement is controlled by the parallel link 60 . The parallel link 60 hold the plunger 57 , which are arranged in pairs, in the predetermined position. During the folding process, the workpiece 1 is pressed together by the pivoting movement of the pressure plates 50 , the holders 53 and 54 moving towards one another, so that the distance between them is reduced. As soon as the desired folding angle of the object to be folded is reached, which is comparable to the angle between the support unit 40 and a pressure plate 50 , the press is opened by moving the holders 53 and 54 apart, and the folded object 20 can be removed from the press ,

Claims

1. From a flat workpiece folded spatial object, in particular from a non-woven filter element, characterized in that the spatial object ( 20 ) consists of several rows ( 5 , 6 , 7 ) of lined up and nested, hollow pyramid elements ( 30 ), which are formed on six sides with two main surfaces ( 31 ) and four secondary surfaces ( 34 , 35 ) directed towards the interior of the pyramid elements ( 30 ).

2. Object according to claim 1, characterized in that the pyramid elements ( 30 ) each consist of two mirror-image half-parts.

3. Object according to one of claims 1 or 2, characterized in that the base of the pyramid elements ( 30 ) consists of two, with their smaller base lines ( 36 ) abutting trapezoids ( 38 , 37 ).

4. Object according to one of claims 1 to 3, characterized in that the half parts of the pyramid elements ( 30 ) have a main surface ( 31 ) and two laterally adjoining, to the inside of the pyramid elements ( 30 ) directed side surfaces ( 34 , 35 ), wherein the secondary surfaces ( 34 , 35 ) of the opposing half-parts are connected to one another with their internal fold.

5. Object according to one of claims 1 to 4, characterized in that the main surfaces ( 31 ) and / or the secondary surfaces ( 34 , 35 ) in an angular range of over 30 °, preferably between 60 ° and 80 ° to the base surface of the object ( 30 ) are folded.

6. Object according to one of claims 1 to 5, characterized in that the one behind the other in a row ( 5 , 6 , 7 ) lying pyramid elements ( 30 ) on their transverse folds ( 3 ) and the pyramid elements ( 30 ) of the adjacent rows on their longitudinal folds Connect ( 2 , 2 ') to each other.

7. Object according to one of claims 1 to 6, characterized in that the secondary surfaces ( 35 , 34 ) are provided with an elastic region.

8. Object according to one of claims 1 to 7, characterized in that the elastic regions ( 42 ) are formed by wave embossing.

9. Object according to one of claims 1 to 8, characterized in that the object ( 20 ) is rolled up into a cylinder.

10. The article of claim 9, characterized in that the Junction of the cylinder an nested overlap represents.

11. Object according to one of claims 9 or 10, characterized characterized that the cylinder with its edges in one ring-shaped frame is bordered.

12. Object according to one of claims 1 to 8, characterized in that the object ( 20 ) is provided with a frame made of polymeric material.

13. A method for producing an article according to claims 1 to 12, characterized in that
the flat workpiece ( 1 ) is provided with parallel longitudinal predetermined breaking points ( 2 , 2 ') and perpendicular transverse transverse predetermined breaking points ( 3 ) which are also parallel thereto, a rectangular pattern consisting of rectangles ( 8 to 11 ) being formed, in which the distance ( 13 ) the transverse nominal bending points to one another is twice as large as the distance ( 12 ) of the longitudinal nominal bending points ( 2 , 2 ') to one another,
in each case two adjacent rectangles ( 8 , 9 ; 10 , 11 ; 9 ', 10 '; 8 ", 9 "; 10 ", 11 ") lying in a row ( 5 , 6 , 7 ) are combined to form square partial areas, whereby the individual partial areas are offset from one another by half an edge length ( 12 ),
the diagonals of the partial areas are also provided with predetermined kinks ( 14 ) which can be folded in the opposite direction to the longitudinal and transverse predetermined kinks ( 2 , 2 ', 3 ),
the workpiece ( 1 ) is subjected to a folding process along the predetermined kink locations ( 2 , 2 ', 3 , 14 ) in directions predetermined by the kink locations and
that the folding process of the workpiece ( 1 ) by supporting the base folds ( 32 ) which remain constant in their side length ( 13 ) during the process from the top of the workpiece ( 1 ) and by pressing in the main surfaces ( 31 ) of the pyramid elements ( 30 ) of the workpiece ( 1 ) from the bottom.

14. The method according to claim 13, characterized in that the support is carried out by means of flat support units ( 40 ) with a folded edge and the pushing in is carried out by means of opposing, isosceles, triangular pressure plates ( 50 ) which can be pivoted about their base line ( 56 ).

15. The method according to any one of claims 13 or 14, characterized in that the pressure plates ( 50 ) are pivoted out of their flat position into the workpiece ( 1 ) during the folding process.

16. The method according to any one of claims 13 to 15, characterized in that the support units ( 40 ) and the pressure plates ( 50 ) perform a movement towards the focal point of the tool during the folding process.

17. The method according to any one of claims 13 to 16, characterized in that the support units ( 40 ) and the pressure plates ( 50 ) are movable on guide rails ( 51 , 52 ) arranged at right angles to one another.

18. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the horizontal distances between both the guide elements ( 51 ) and the guide elements ( 52 ) to each other can be changed equidistantly according to the scissor lattice principle.

19. The method according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the pivoting movement of the pressure plates ( 50 ) takes place via plunger elements which are mounted on the principle of the parallel link.

20. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized characterized that the movements in the three axes are mechanically or electromechanically coupled.

21. Device for performing the method according to claims 13 to 20 or for producing the object according to claims 1 to 12, characterized by a flat workpiece ( 1 ) receiving press opening with several in rows ( 5 , 6 , 7 ) on the die side arranged support units ( 40 ) and also arranged in rows ( 5 , 6 , 7 ) on the male side, with the support units ( 40 ) corresponding pressure plates ( 50 ) which can be pivoted from a flat position around their base line ( 56 ) to an angular position ,

22. The apparatus according to claim 21, characterized in that the support units ( 40 ) and the pressure plates ( 50 ) guided during the pivoting movement of the pressure plates ( 50 ) on guide rails ( 51 , 52 ) arranged at right angles to one another, move in the direction of a focal point.

23. The device according to claim 21 or 22, characterized in that the pressure plates ( 50 ) consist of isosceles, right-angled triangles which are connected to one another at their base lines ( 56 ) by a hinge.

24. Device according to one of claims 21 to 23, characterized in that the edge length of the support units ( 40 ) and the length ( 13 ) of the base lines are the same.

25. Device according to one of claims 21 to 24, characterized in that the pressure plates ( 50 ) are actuated by plungers ( 57 ).

26. Device according to one of claims 21 to 25, characterized in that the plungers ( 57 ) are provided in pairs per support element.

27. The device according to one of claims 21 to 26, characterized in that the plungers ( 57 ) are fixed via a parallel link ( 60 ).